திடப் பொருளின் சமநிலை வகைகள்

சமநிலையின் வகைகள் பற்றிய கட்டுரை திடமான உடல்

நாம் அன்றாட வாழ்வில் காணும் எல்லாப் பொருட்களும் எப்போதும் ஓய் நிலையில் இருப்பதில்லை. ஒருவேளை முதலில் ஒரு பொருள் ஓய் நிலையில் இருக்கலாம், ஆனால் அது நகர்த்தப்பட்டால் (உதாரணமாக காற்றினால்) பொருள்கள் நகரக்கூடும். பிரச்சனை என்னவென்றால், நகர்ந்த பிறகு, பொருள்கள் அவற்றின் அசல் நிலைக்குத் திரும்புகின்றனவா இல்லையா என்பதுதான். இது பொருளின் சமநிலையின் வகையைப் பொறுத்தது. நகர்ந்த பிறகு, மூன்று சாத்தியக்கூறுகள் இருக்கும், அவையாவன:

(1) பொருள் அதன் அசல் நிலைக்குத் திரும்புகிறது,

(2) பொருள் அதன் அசல் நிலையில் இருந்து விலகிச் செல்கிறது,

(3) பொருள் அதன் புதிய நிலையில் இருக்கும்.

ஒரு பொருளை அதன் அசல் நிலைக்கு மீண்டும் நகர்த்திய பிறகு, அப்பொருள் ஒரு நிலையான சமநிலையில் உள்ளது. நகர்த்திய பிறகு, அப்பொருள் மேலும் நகர்ந்தால், அது ஒரு நிலையற்ற சமநிலையில் உள்ளது. இதற்கு நேர்மாறாக, நகர்த்திய பிறகு, அப்பொருள் அதன் புதிய நிலையில் அப்படியே இருந்தால், அப்பொருள் ஒரு நடுநிலை சமநிலையில் உள்ளது.

1. நிலையான சமநிலை

ஆரம்பத்தில் ஓய்வு நிலையில் உள்ள ஒரு பொருளின் மீது விசை அல்லது திருப்புவிசை செலுத்தப்பட்டால் (ஒரு தொகுபயன் விசை அல்லது தொகுபயன் விசைத் திருப்புவிசை ஏற்பட்டால்), அப்பொருள் நகரும். நகர்ந்த பிறகு, ஒரு பொருள் அதன் அசல் நிலைக்குத் திரும்பினால், அது நிலையான சமநிலை எனப்படும். நகரும் பொருள்கள், நகர்ந்த பிறகு தோன்றும் தொகுபயன் விசை அல்லது தொகுபயன் விசைத் திருப்புவிசையின் காரணமாகத் தங்கள் அசல் நிலைக்குத் திரும்புகின்றன.

எடுத்துக்காட்டு 1. ஒரு பொருள் ஒரு தாங்கியில் கயிற்றால் தொங்கவிடப்பட்டுள்ளது. முதலில், அந்தப் பொருள் ஓய்வு நிலையில் உள்ளது. தள்ளப்பட்ட பிறகு, அந்தப் பொருள் நகர்ந்து அதன் அசல் நிலைக்குத் திரும்புகிறது. பொருளின் எடை அதன் மையத்தில் உள்ளது, அதே சமயம் ஆதாரப் புள்ளி கயிற்றுக்கும் ஆதாரத்திற்கும் இடையில் அமைந்துள்ளது. கிடைமட்ட திசையில் உள்ள தொகுபயன் ஈர்ப்பு விசையின் (wx) காரணமாக நகரும் பொருள்கள் அவற்றின் அசல் நிலைக்குத் திரும்புகின்றன. கயிற்றின் இழுவிசை (T) மற்றும் செங்குத்து திசையில் உள்ள ஈர்ப்பு விசைக் கூறு (wy) ஆகியவை ஒன்றையொன்று சமன் செய்கின்றன, ஏனெனில் இந்த இரண்டு விசைகளும் ஒரே அளவுடையவை ஆனால் எதிர் திசையைக் கொண்டுள்ளன.

எடுத்துக்காட்டு 2. பள்ளத்தில் உள்ள பொருள். தொடக்கத்தில், பொருள் ஓய்வு நிலையில் உள்ளது. நகர்த்தப்பட்ட பிறகு, பொருள் வலப்புறமும் இடப்புறமும் நகர்ந்து, பின்னர் அதன் அசல் நிலைக்குத் திரும்புகிறது. கிடைமட்ட திசையில் உள்ள தொகுபயன் ஈர்ப்பு விசையின் (wx) காரணமாக பந்து அதன் அசல் நிலைக்குத் திரும்ப நகர்கிறது. செங்குத்து திசையில் உள்ள ஈர்ப்பு விசைக் கூறு (wy) மற்றும் செங்குத்து விசை (N) ஆகியவை ஒன்றையொன்று சமன் செய்கின்றன, ஏனெனில் இரண்டு விசைகளும் ஒரே அளவைக் கொண்டுள்ளன, ஆனால் அவற்றின் திசை எதிர்மாறானது.

எடுத்துக்காட்டு 3. தொடக்கத்தில், பொருள் ஓய்வு நிலையில் உள்ளது. ஈர்ப்பு மையம் என்பது பொருளின் மையமாகும், மற்றும் ஆதாரப் புள்ளி என்பது தட்டையான தளத்துடன் தொடர்பில் உள்ள பொருளின் அடிப்பகுதியில் உள்ளது. வலப்புறம் நகர்த்திய பிறகு, பொருள் வலப்புறம் உயர்கிறது. ஈர்ப்பு மையத்தின் நிலை ஆதாரப் புள்ளிக்கு இடப்புறம் இருந்தால், பொருளால் அதன் அசல் நிலைக்குத் திரும்ப முடியும். புவியீர்ப்பினால் உருவாக்கப்படும் தொகுபயன் விசையின் திருப்புத்திறன் காரணமாக பொருள் அதன் அசல் நிலைக்குத் திரும்ப நகர முடியும். இந்த நிலையில், ஆதாரப் புள்ளி சுழற்சி அச்சாகச் செயல்படுகிறது. இதற்கு நேர்மாறாக, பொருள் இடப்புறம் நகர்த்தப்பட்டால், பொருள் இடதுபுறமாக உயர்த்தப்பட்டது. ஈர்ப்பு மையத்தின் நிலை, ஆதாரப் புள்ளிக்கு வலப்புறமாகவே இருந்தால், அந்தப் பொருள் அதன் அசல் நிலைக்குத் திரும்ப முடியும்.

எடுத்துக்காட்டு 3 போன்ற நேர்வுகளில், ஒரு பொருளைத் தூக்கிய பிறகு அதன் ஈர்ப்பு மையம் ஆதாரப் புள்ளியைக் கடந்து செல்லவில்லை என்றால், அப்பொருள் நிலையான சமநிலையில் உள்ளது. வலப்புறமாகத் தூக்கிய பிறகு, ஈர்ப்பு மையம் ஆதாரப் புள்ளியைக் கடந்து சென்றால், அப்பொருள் அதன் அசல் நிலையிலிருந்து விலகிச் செல்கிறது. இது நிலையற்ற சமநிலைக்கு ஓர் எடுத்துக்காட்டாகும்.

2. நிலையற்ற சமநிலை

ஒரு பொருளின் மீது செயல்படும் தொகுபயன் விசை அல்லது தொகுபயன் திருப்புவிசையின் காரணமாக, அப்பொருள் ஆரம்பத்தில் அசைவற்று இருந்தால், சமநிலை நிலையற்றது ஆகும். நகர்ந்த பிறகு, அப்பொருள் தனது அசல் நிலைக்குத் திரும்புவதில்லை, மாறாக அதன் அசல் நிலையிலிருந்து விலகிச் செல்கிறது.

எடுத்துக்காட்டு 1. குறுக்கீட்டின் காரணமாக ஆரம்பத்தில் அசைவற்று இருக்கும் ஒரு பொருள். நகர்ந்த பிறகு, அப்பொருள் தனது நிலையிலிருந்து தொடர்ந்து விலகிச் செல்கிறது. நகர்ந்த பிறகு, ஈர்ப்பு மையத்தின் நிலை ஆதாரப் புள்ளிக்கு வலப்புறமாக இருப்பதால், பொருள் அதன் அசல் நிலையிலிருந்து விலகிச் செல்கிறது. ஈர்ப்பு மையம் ஆதாரப் புள்ளிக்கு வலப்புறமாக இருக்கும்போது, ​​தொகுபயன் விசைத் திருப்புத்திறன் உருவாகி, அது பொருளை அதன் அசல் நிலையிலிருந்து விலக்கித் திருப்புகிறது.

எடுத்துக்காட்டு 2. பொருள் முதலில் சிகரத்திற்கு மேலே உள்ளது.

நகர்த்தப்பட்ட பிறகு, அந்தப் பொருள் தொடர்ந்து விலகிச் செல்கிறது.

அதன் அசல் நிலையிலிருந்து. கிடைமட்ட திசையில் (w _x ) ஈர்ப்பு விசைக் கூறுகள் இருப்பதால், பொருள் அதன் அசல் நிலையிலிருந்து விலகிச் செல்கிறது .

3. நடுநிலை சமநிலை

குறுக்கீட்டின் காரணமாக நகர்ந்த பிறகு, ஒரு பொருள் அதன் புதிய நிலையில் நிலைத்திருந்தால் அது நடுநிலைச் சமநிலை எனப்படும். பொருள்கள் அவற்றின் அசல் நிலைக்குத் திரும்பி நகர்வதில்லை, மேலும் அசல் நிலையிலிருந்து விலகிச் செல்வதுமில்லை.

எடுத்துக்காட்டு 1: ஒரு பந்து ஆரம்பத்தில் ஒரு தட்டையான பரப்பில் ஓய் நிலையில் இருந்து நகர்ந்து கொண்டிருக்கிறது. நகர்வதை நிறுத்திய பிறகு, அந்தப் பந்து தனது புதிய நிலையில் அப்படியே இருக்கிறது. அந்தப் பந்து தனது அசல் நிலைக்குத் திரும்பிச் செல்வதில்லை அல்லது தனது அசல் நிலையிலிருந்து விலகிச் செல்வதில்லை.

மேற்கண்ட விளக்கத்தின் அடிப்படையில், பின்வருமாறு முடிவு செய்யலாம்:

முதலில், ஒரு பொருளின் ஈர்ப்பு மையம் ஆதாரப் புள்ளிக்குக் கீழே இருந்தால், அப்பொருள் நிலையான சமநிலையில் உள்ளது. எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு பொருள் ஒரு தாங்கியில் கயிற்றால் தொங்கவிடப்பட்டுள்ளது.

இரண்டாவதாக, ஒரு பொருளின் ஈர்ப்பு மையம் ஆதாரப் புள்ளிக்கு மேலே இருந்தால், அப்பொருளின் சமநிலை சார்புடையதாகும். பொருள்கள் நிலையானவையாகவும் இருக்கலாம், நிலையற்றவையாகவும் இருக்கலாம்.

மூன்றாவதாக, பொருட்களின் சமநிலை அவற்றின் வடிவம் மற்றும் அளவைப் பொறுத்தது. அகலம் குறைந்த பொருட்களை விட அகலமான பொருட்கள் அதிக நிலைத்தன்மை கொண்டவை.

நான்காவதாக, பொருட்களின் சமநிலையானது, ஈர்ப்பு மையத்திற்கும் ஆதாரப் புள்ளிக்கும் இடையிலான தூரத்தைச் சார்ந்துள்ளது.

ஈர்ப்பு மையம் ஆதாரப் புள்ளியிலிருந்து வெகு தொலைவில் இருந்தால், அந்தப் பொருள் நிலையற்ற சமநிலையில் இருக்கும். இதற்கு நேர்மாறாக, ஈர்ப்பு மையம் ஆதாரப் புள்ளிக்கு அருகில் இருந்தால், சமநிலை நிலையற்றதாக இருக்கும்.